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随着电子技术的发展,以“FPGA+DSP+嵌入式处理器”为核心的信号处理平台需要基于资源动态重组设计思想采用开放式、标准化的通用架构,按用户需求对平台进行资源重组,实现系统功能的可重构,以满足在设备资源有限情况下工作模式多样化、灵活配置的用户需求[1-3]。资源动态重组是指通过监控管理平台接口对所有信号处理平台进行统一管理,根据规划确定当前任务所需的设备和链路,配置相应的信号处理平台。这种方式要求信号处理平台之间通过高速总线进行数据交互,具备开放式的业务数据和监控数据传输特性。
针对FPGA和DSP动态重构,国内相关文献提出了多种解决方案,包括DSP EMIF总线[4]、CPCI总线[5]、RapidIO[6]、串口[7]等。这些方案在配置效率、设备成本、重构灵活性等方面都存在明显的不足。针对这一问题,考虑到平台本身就有接入以太网的需求以及嵌入式处理器和FPGA广泛共存于信号处理平台中[8-10],本文提出了基于以太网的信号处理平台动态重构设计方案。该方案利用信号处理平台功能单元在线可重构特性,在多任务协同监控管理平台实时调度下,通过以太网配合信号处理平台上的嵌入式处理器对FPGA和DSP实现任务功能和参数的动态重构,同时支持FPGA部分重构和全局重构,形成功能可定义的硬件板卡,在节省硬件资源和降低设备成本的基础上实现系统所需的硬件资源动态重组,并且可以通过资源动态备份实现信号处理系统的高可靠性。
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作者信息:
王松明
(中国西南电子技术研究所,四川 成都610036)
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